小波變換在TDLAS二次諧波氣體檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

賀鴻浩 孟祥寧

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714224

煤科集團(tuán)沈陽(yáng)研究院有限公司遼寧沈陽(yáng)110016

摘要：在痕量氣體檢測(cè)系統(tǒng)中，有效信號(hào)較弱，信噪比相對(duì)較低，如何有效的采集信號(hào)并對(duì)噪聲進(jìn)行抑制是關(guān)鍵問(wèn)題之一，硬件上雖然通過(guò)調(diào)制鎖相技術(shù)有效剔除了大部分背景信號(hào)的干擾，優(yōu)化光路和電路設(shè)計(jì)也進(jìn)一步抑制了噪聲，仿真結(jié)果表明通過(guò)研究利用小波分析的方法可進(jìn)一步抑制系統(tǒng)噪聲，彌補(bǔ)硬件系統(tǒng)的不足，進(jìn)而提高了儀器檢測(cè)精度。

關(guān)鍵詞：痕量氣體檢測(cè)；噪聲；檢測(cè)精度

中圖分類號(hào)：TD752. 2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

3 背景噪聲及基線校正技術(shù)的綜合處理

在對(duì)小波進(jìn)行分析時(shí)，我們可以通過(guò)上面的數(shù)據(jù)得出一些結(jié)論，首先在噪聲方面，盡量避開了之前的有用的信息，其次在基線上也不難發(fā)現(xiàn)其與有用信息并無(wú)很大關(guān)聯(lián)，通過(guò)使用小波的方法完全可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的處理，并且應(yīng)用此方法得出的結(jié)果也是很好的。根據(jù)以上結(jié)論與數(shù)據(jù)我們可以總結(jié)出，小波變換完全可以將信號(hào)、噪聲與基線同時(shí)在一處分解開，并且不需要很多次的變換來(lái)實(shí)現(xiàn)噪聲和基線的刪除工作。

圖 3 去噪去基線漂移對(duì)比圖

由于在現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中情況是不一樣的，最好是采用sym6的方法來(lái)解決噪聲高而漂移低的情況；然而，dmey的方法更加適合解決噪聲低而漂移高的問(wèn)題；如果對(duì)這2種方面的影響都不是很大時(shí)，我們可以任意選擇1種方法即可實(shí)現(xiàn)。

為了獲得諧波信號(hào)，通常在分析時(shí)采用不同的檢測(cè)系統(tǒng)，然后在通過(guò)應(yīng)用小波方法來(lái)處理得到的結(jié)果。

4 結(jié)論

在處理微弱的系統(tǒng)時(shí)，小波方法不僅可以將結(jié)果處理的很好，還能夠盡可能的保持其原來(lái)的樣子，并且能夠找出微弱的信號(hào)干擾。在環(huán)境極其不好的情況下，小波方法仍然能夠處理其得到的結(jié)果，并且獲得的數(shù)據(jù)也非常理想，從而較好的排出困擾。

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課題：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題：金屬非金屬礦山災(zāi)害應(yīng)急救援及個(gè)體防護(hù)技術(shù)與裝備（課題編號(hào)：2016YFC0801608）